rjt

Electrolysis sa High-Salinity Wastewater Gamit ang Ion-Membrane Electrolyzers: Mekanismo, Aplikasyon, ug mga Hagit*

  • Abstract
    Ang high-salinity wastewater, nga namugna gikan sa industriyal nga mga proseso sama sa oil refining, chemical manufacturing, ug desalination nga mga planta, naghatag ug mahinungdanong mga hagit sa kinaiyahan ug ekonomiya tungod sa komplikadong komposisyon niini ug taas nga sulod sa asin. Ang tradisyonal nga mga pamaagi sa pagtambal, lakip ang pag-alisngaw ug pagsala sa lamad, kanunay nga nakigbisog sa kakulang sa enerhiya o ikaduha nga polusyon. Ang paggamit sa ion-membrane electrolysis isip usa ka bag-ong pamaagi sa pagtratar sa high-salinity wastewater. Pinaagi sa paggamit sa mga prinsipyo sa electrochemical ug pinili nga ion-exchange nga mga lamad, kini nga teknolohiya nagtanyag mga potensyal nga solusyon alang sa pagbawi sa asin, pagkadaot sa organiko, ug pagputli sa tubig. Ang mga mekanismo sa ion-selective transport, energy efficiency, ug scalability gihisgutan, uban sa mga hagit sama sa lamad fouling ug corrosion. Ang mga pagtuon sa kaso ug bag-o nga mga pag-uswag nagpasiugda sa maayong papel sa mga electrolyzer sa ion-membrane sa malungtarong pagdumala sa wastewater.

 

  • 1. Pasiuna*
    Ang high-salinity wastewater, nga gihulagway sa mga dissolved solids nga labaw sa 5,000 mg/L, usa ka kritikal nga isyu sa mga industriya diin ang paggamit pag-usab sa tubig ug zero-liquid discharge (ZLD) ang giuna. Ang naandan nga mga pagtambal sama sa reverse osmosis (RO) ug thermal evaporation nag-atubang sa mga limitasyon sa pagdumala sa taas nga mga kondisyon sa asin, nga mosangpot sa taas nga gasto sa operasyon ug pag-foul sa lamad. Ang electrolysis sa Ion-membrane, nga orihinal nga naugmad alang sa produksiyon sa chlor-alkali, migawas ingon usa ka daghang kapilian nga kapilian. Kini nga teknolohiya naggamit sa ion-selective membranes aron mabulag ug makontrol ang paglalin sa ion sa panahon sa electrolysis, nga makapahimo sa dungan nga pagputli sa tubig ug pagbawi sa kapanguhaan.

 

  • 2. Prinsipyo sa Ion-Membrane Electrolysis*
    Ang ion-membrane electrolyzer naglangkob sa usa ka anode, cathode, ug usa ka cation-exchange membrane o anion-exchange membrane. Sa panahon sa electrolysis:
  • Cation-Exchange Membrane:Gitugotan ang mga kation (pananglitan, Na⁺, Ca²⁺) nga moagi samtang gibabagan ang mga anion (Cl⁻, SO₄²⁻), nagdirekta sa paglalin sa ion padulong sa mga electrodes.
  • Electrochemical Reaksyon:
  • Anode:Ang oxidation sa mga chloride ions makamugna og chlorine gas ug hypochlorite, nga makadaut sa mga organiko ug makadisinfect sa tubig.
    2Cl−→Cl2+2e−2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻2Cl−→Cl2+2e
  • Cathode:Ang pagkunhod sa tubig nagpatunghag hydrogen gas ug hydroxide ions, nagpalambo sa pH ug nagpasiugda sa pag-ulan sa mga metal ions.
    2H2O+2e−→H2+2OH−2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻2H2O+2e−→H2+2OH
  • Pagbulag sa asin:Ang lamad nagpadali sa pagpili sa transportasyon sa ion, nga makapahimo sa konsentrasyon sa brine ug pagbawi sa tab-ang nga tubig.

3. Mga Aplikasyon sa High-Salinity Wastewater Treatment*
a.Pagbawi sa Asin ug Pag-validate sa Brine
Ang mga sistema sa ion-membrane mahimong magkonsentrar sa mga sapa sa brine (pananglitan, gikan sa pagsalikway sa RO) alang sa pag-kristal sa asin o paghimo sa sodium hydroxide. Pananglitan, ang mga tanum nga desalination sa tubig sa dagat makabawi sa NaCl isip usa ka byproduct.

b.Organikong Pollutant Degradation
Ang electrochemical oxidation sa anode nagguba sa mga refractory organics pinaagi sa kusog nga mga oxidant sama sa ClO⁻ ug HOCl. Gipakita sa mga pagtuon ang 90% nga pagtangtang sa mga phenolic compound sa simulate nga HSW.

c.Pagtangtang sa Mabug-at nga Metal
Ang alkaline nga mga kondisyon sa cathode nag-aghat sa hydroxide precipitation sa mga metal (pananglitan, Pb²⁺, Cu²⁺), nga nakab-ot ang >95% nga episyente sa pagtangtang.

d.Pagputli sa Tubig
Ang pilot-scale nga mga pagsulay nagpakita sa mga rate sa pagbawi sa tab-ang nga tubig nga milapas sa 80% nga ang conductivity mikunhod gikan sa 150,000 µS/cm ngadto sa <1,000 µS/cm.

 


Oras sa pag-post: Abr-30-2025